310 Co-phàirt ceimigeach tiùb coil stàilinn, Buaidh easbhaidhean uachdar ann an uèir stàilinn le ola-chruaidh air beatha sgìth de Valve Springs ann an einnseanan chàraichean

Tapadh leibh airson tadhal air Nature.com.Tha thu a’ cleachdadh dreach brobhsair le taic CSS cuibhrichte.Airson an eòlas as fheàrr, tha sinn a’ moladh gun cleachd thu brobhsair ùraichte (no cuir à comas Modh Co-chòrdalachd ann an Internet Explorer).A bharrachd air an sin, gus dèanamh cinnteach à taic leantainneach, bidh sinn a 'sealltainn an làrach gun stoidhlichean agus JavaScript.
Sleamhnagan a’ sealltainn trì artaigilean gach sleamhnag.Cleachd na putanan air ais is air adhart gus gluasad tro na sleamhnagan, no na putanan rianadair sleamhnag aig an deireadh gus gluasad tro gach sleamhnag.

Stàilinn 310 pìoban coiled / tubing coiledCo-dhèanamh ceimigeachagus sgrìobhadh

Tha an clàr a leanas a’ sealltainn co-dhèanamh ceimigeach stàilinn stainless ìre 310S.

10 * 1mm 9.25 * 1.24 mm 310 solaraiche tiùb coiled capillary stàilinn gun staoin

Feartan corporra

Tha feartan fiosaigeach stàilinn stainless ìre 310S air an taisbeanadh sa chlàr a leanas.

Feartan meacanaigeach

Tha an clàr a leanas a’ toirt cunntas air feartan meacanaigeach stàilinn stainless ìre 310S.

Feartan teirmeach

Tha feartan teirmeach stàilinn stainless ìre 310S air an toirt seachad sa chlàr a leanas.

Sònrachaidhean Eile

Tha sònrachaidhean eile co-ionann ri stàilinn stainless ìre 310S air an liostadh sa chlàr a leanas.

Is e adhbhar an sgrùdaidh seo measadh a dhèanamh air beatha reamhar fuaran bhalbhaichean einnsean càr nuair a bhios iad a’ cur microdefects an sàs ann an uèir cruaidh-ola de ìre 2300 MPa (uèir OT) le doimhneachd locht èiginneach de 2.5 mm ann an trast-thomhas.An toiseach, chaidh deformation de lochdan uachdar an uèir OT fhaighinn rè saothrachadh an earraich bhalbhaichean le mion-sgrùdadh eileamaid chrìochnaichte a ’cleachdadh modhan subsimulation, agus chaidh cuideam fuigheall an earraich chrìochnaichte a thomhas agus a chuir an sàs ann am modal mion-sgrùdadh cuideam an earraich.San dàrna h-àite, dèan sgrùdadh air neart an earraich bhalbhaichean, thoir sùil airson cuideam a tha air fhàgail, agus dèan coimeas eadar an ìre de chuideam gnìomhaichte le neo-fhoirfeachdan uachdar.San treas àite, chaidh buaidh microdefects air beatha sgìths an earraich a mheasadh le bhith a’ cur an cuideam air uireasbhaidhean uachdar a fhuaireadh bho sgrùdadh neart an earraich gu na lùban SN a fhuaireadh bhon deuchainn reamhar flexural aig àm cuairteachadh na h-uèir OT.Is e doimhneachd easbhaidh de 40 µm an ìre gnàthach airson a bhith a’ riaghladh lochdan uachdar gun a bhith a’ toirt buaidh air beatha sgìths.
Tha iarrtas làidir aig gnìomhachas nan càraichean airson co-phàirtean càr aotrom gus èifeachdas connaidh charbadan a leasachadh.Mar sin, tha cleachdadh stàilinn àrd-neart adhartach (AHSS) air a bhith a’ dol am meud anns na bliadhnachan mu dheireadh.Tha fuarain bhalbhaichean einnsean fèin-ghluasadach gu ìre mhòr a’ toirt a-steach uèirichean stàilinn cruaidh-ola (uèirichean OT) teas-dhìonach, caitheamh-caitheamh agus neo-sagging.
Air sgàth an neart tensile àrd (1900–2100 MPa), tha na uèirichean OT a thathas a’ cleachdadh an-dràsta ga dhèanamh comasach meud agus meud fuarain bhalbhaichean einnsein a lughdachadh, èifeachdas connaidh adhartachadh le bhith a’ lughdachadh suathadh leis na pàirtean mun cuairt1.Mar thoradh air na buannachdan sin, tha cleachdadh slat uèir bholtachd àrd a ’dol am meud gu luath, agus tha slat uèir ultra-àrd-neart de chlas 2300MPa a’ nochdadh aon às deidh a chèile.Feumaidh fuarain bhalbhaichean ann an einnseanan chàraichean beatha seirbheis fhada oir bidh iad ag obair fo luchdan rothaireachd àrd.Gus coinneachadh ris an riatanas seo, mar as trice bidh luchd-saothrachaidh a’ beachdachadh air beatha reamhar nas motha na cearcallan 5.5 × 107 nuair a bhios iad a’ dealbhadh fuarain bhalbhaichean agus a’ cur cuideam air fhàgail air uachdar an earraich bhalbhaichean tro phròiseasan peanachaidh peilear agus crìonadh teas gus beatha sgìths a leasachadh2.
Chaidh grunn sgrùdaidhean a dhèanamh air beatha sgìth fuarain helical ann an carbadan fo chumhachan obrachaidh àbhaisteach.Gzal et al.Thathas a’ taisbeanadh mion-sgrùdaidhean eileamaid anailis, deuchainneach agus crìochnaichte (FE) air fuarain helical elliptical le ceàrnan beaga helix fo luchd statach.Tha an sgrùdadh seo a’ toirt seachad faireachdainn soilleir is sìmplidh airson far a bheil cuideam rùsgaidh as àirde an aghaidh co-mheas taobh agus clàr-amais stiffness, agus cuideachd a’ toirt seachad sealladh mion-sgrùdaidh air cuideam rùsgaidh as àirde, paramadair riatanach ann an dealbhadh practaigeach3.Pastorcic et al.Thathas a’ toirt cunntas air toraidhean an sgrùdaidh air sgrios agus sgìths fuaran helical a chaidh a thoirt a-mach à càr prìobhaideach às deidh fàilligeadh ann an gnìomhachd.A’ cleachdadh dhòighean deuchainneach, chaidh fuaran briste a sgrùdadh agus tha na co-dhùnaidhean a’ moladh gur e eisimpleir a tha seo de dh’ fhàilligeadh reamhar corrach4.toll, msaa.Putra agus feadhainn eile.Air sgàth neo-chothromachd uachdar an rathaid, tha beatha seirbheis fuaran helical a ’chàir air a dhearbhadh.Ach, cha deach mòran rannsachaidh a dhèanamh air mar a bheir uireasbhaidhean uachdar a tha a’ nochdadh tron ​​​​phròiseas saothrachaidh buaidh air beatha fuarain coil chàraichean.
Faodaidh easbhaidhean uachdar a thachras tron ​​​​phròiseas saothrachaidh leantainn gu dùmhlachd cuideam ionadail ann an fuarain bhalbhaichean, a lughdaicheas gu mòr am beatha sgìths.Tha diofar fhactaran ag adhbhrachadh easbhaidhean uachdar air fuarain bhalbhaichean, leithid uireasbhaidhean uachdar nan stuthan amh a thathar a’ cleachdadh, uireasbhaidhean ann an innealan, làimhseachadh garbh rè rolaigeadh fuar7.Tha uireasbhaidhean uachdar an stuth amh ann an cumadh V cas mar thoradh air roiligeadh teth agus tarraing ioma-bhealaich, fhad ‘s a tha na h-uireasbhaidhean a dh’ adhbhraicheas an inneal cruthachaidh agus làimhseachadh gun chùram ann an cumadh U le leòidean socair8,9,10,11.Bidh uireasbhaidhean cumadh V ag adhbhrachadh dùmhlachd cuideam nas àirde na uireasbhaidhean cumadh U, agus mar sin bidh slatan-tomhais teann airson riaghladh lochdan mar as trice air an cur an sàs anns an stuth tòiseachaidh.
Tha inbhean riaghlaidh easbhaidh uachdar gnàthach airson uèirichean OT a’ toirt a-steach ASTM A877 / A877M-10, DIN EN 10270-2, JIS G 3561, agus KS D 3580. Tha DIN EN 10270-2 a’ sònrachadh gu bheil doimhneachd locht uachdar air trast-thomhas uèir 0.5– Tha 10 mm nas lugha na 0.5-1% de thrast-thomhas na h-uèir.A bharrachd air an sin, tha JIS G 3561 agus KS D 3580 ag iarraidh gum bi doimhneachd lochdan uachdar ann an slat uèir le trast-thomhas de 0.5-8 mm nas lugha na 0.5% de thrast-thomhas na h-uèir.Ann an ASTM A877 / A877M-10, feumaidh an neach-dèanamh agus an ceannaiche aontachadh air doimhneachd ceadaichte lochdan uachdar.Gus doimhneachd locht air uachdar uèir a thomhas, mar as trice bidh an uèir air a shnaidheadh ​​​​le searbhag hydrochloric, agus an uairsin tha doimhneachd an locht air a thomhas a ’cleachdadh micrometer.Ach, chan urrainn don dòigh seo ach lochdan a thomhas ann an raointean sònraichte agus chan ann air uachdar iomlan an toraidh deireannach.Mar sin, bidh luchd-saothrachaidh a’ cleachdadh deuchainn gnàthach eddy rè pròiseas tarraing uèir gus easbhaidhean uachdar ann an uèir a tha air a dhèanamh gu leantainneach a thomhas;faodaidh na deuchainnean sin doimhneachd lochdan uachdar a thomhas sìos gu 40 µm.Tha neart tensile nas àirde agus leudachadh nas ìsle aig an uèir stàilinn ìre 2300MPa a tha fo leasachadh na an uèir stàilinn ìre 1900-2200MPa a th’ ann mar-thà, agus mar sin thathas den bheachd gu bheil beatha sgìth an earraich bhalbhaichean gu math mothachail air uireasbhaidhean uachdar.Mar sin, feumar sgrùdadh a dhèanamh air sàbhailteachd le bhith a’ cur an sàs inbhean a th’ ann mar-thà airson smachd a chumail air doimhneachd lochdan uachdar airson uèir stàilinn ìre 1900-2200 MPa gu ìre uèir stàilinn 2300 MPa.
Is e adhbhar an sgrùdaidh seo measadh a dhèanamh air beatha sgìths earrach bhalbhaichean einnsean fèin-ghluasadach nuair a thèid an doimhneachd locht as ìsle a ghabhas tomhas le deuchainn gnàthach eddy (ie 40 µm) a chuir an sàs ann an uèir OT ìre 2300 MPa (trast-thomhas: 2.5 mm): locht èiginneach doimhneachd.Tha tabhartas agus modh-obrach an sgrùdaidh seo mar a leanas.
Mar a ’chiad locht anns an uèir OT, chaidh locht cumadh V a chleachdadh, a bheir buaidh mhòr air beatha sgìths, anns an t-slighe transverse an coimeas ri axis na h-uèir.Beachdaich air a’ cho-mheas eadar tomhasan (α) agus fad (β) locht uachdar gus a’ bhuaidh a th’ aige air doimhneachd (h), leud (w), agus fad (l) fhaicinn.Bidh lochdan uachdar a 'tachairt taobh a-staigh an earraich, far a bheil fàilligeadh a' tachairt an toiseach.
Gus ro-innse easbhaidhean tùsail ann an uèir OT rè gaoth fuar, chaidh dòigh-obrach fo-simulation a chleachdadh, a thug aire don ùine sgrùdaidh agus meud lochdan uachdar, leis gu bheil na h-uireasbhaidhean glè bheag an taca ri uèir OT.modail cruinne.
Chaidh na cuideaman teannachaidh a tha air fhàgail as t-earrach às deidh peunadh peilear dà-ìre a thomhas leis an dòigh eileamaid chrìochnaichte, chaidh na toraidhean a choimeas ris na tomhais às deidh peilear gus am modail anailis a dhearbhadh.A bharrachd air an sin, chaidh cuideaman fuigheall ann an fuarain bhalbhaichean bho gach pròiseas saothrachaidh a thomhas agus a chuir an sàs ann am mion-sgrùdadh neart earraich.
Thathas a’ ro-innse cuideam ann an uireasbhaidhean uachdar le bhith a’ dèanamh anailis air neart an earraich, a’ toirt aire do dhì-dhealbhadh an uireasbhaidh rè roiligeadh fuar agus an cuideam teannachaidh a tha air fhàgail as t-earrach crìochnaichte.
Chaidh an deuchainn reamhar lùbadh rothlach a dhèanamh a’ cleachdadh uèir OT air a dhèanamh bhon aon stuth ris an earrach bhalbhaichean.Gus an cuideam a tha air fhàgail agus feartan garbh uachdar nan fuarain bhalbhaichean saothraichte a cheangal ris na loidhnichean OT, chaidh lùban SN fhaighinn le bhith a’ tionndadh deuchainnean reamhar lùbadh às deidh dhaibh peening peilear dà-ìre agus torsion a chuir an sàs mar phròiseasan ro-chùram.
Tha toraidhean mion-sgrùdadh neart an earraich air an cur an sàs ann an co-aontar Goodman agus an lùb SN gus beatha sgìth earrach bhalbhaichean a ro-innse, agus thathas cuideachd a’ measadh buaidh doimhneachd easbhaidh uachdar air beatha sgìths.
Anns an sgrùdadh seo, chaidh uèir ìre 2300 MPa OT le trast-thomhas de 2.5 mm a chleachdadh gus measadh a dhèanamh air beatha sgìth fuaran bhalbhaichean einnsean fèin-ghluasadach.An toiseach, chaidh deuchainn tensile a dhèanamh air an uèir gus am modal briste ductile aige fhaighinn.
Chaidh feartan meacanaigeach uèir OT fhaighinn bho dheuchainnean tensile mus deach mion-sgrùdadh eileamaid chrìochnaichte den phròiseas lùbach fuar agus neart an earraich.Chaidh lùb cuideam-cuideam an stuth a dhearbhadh le bhith a’ cleachdadh toraidhean deuchainnean tensile aig ìre strain de 0.001 s-1, mar a chithear ann am fige.1. Tha uèir SWANB-V air a chleachdadh, agus tha a neart toraidh, neart tensile, modulus elastagach agus co-mheas Poisson 2001.2MPa, 2316MPa, 206GPa agus 0.3 fa leth.Tha an eisimeileachd cuideam air sruth sruthadh air fhaighinn mar a leanas:
Reis.2 a’ sealltainn a’ phròiseas briste ductile.Bidh an stuth a’ dol tro deformachadh elastoplastic aig àm deformation, agus bidh an stuth a ’caolachadh nuair a ruigeas cuideam an stuth a neart tensile.Às deidh sin, tha cruthachadh, fàs agus ceangal beàrnan taobh a-staigh an stuth a’ leantainn gu sgrios an stuth.
Bidh am modail briste ductile a’ cleachdadh modal deformation èiginneach atharraichte le cuideam a bheir aire do bhuaidh cuideam, agus bidh briseadh às deidh amhach a’ cleachdadh an dòigh cruinneachadh milleadh.An seo, tha tòiseachadh milleadh air a chuir an cèill mar ghnìomh cuideam, triaxiality cuideam, agus ìre strain.Tha an triaxiality cuideam air a mhìneachadh mar an luach cuibheasach a gheibhear le bhith a’ roinneadh an cuideam hydrostatic a tha air adhbhrachadh le deformachadh an stuth suas gu cruthachadh amhach leis an cuideam èifeachdach.Anns an dòigh cruinneachadh milleadh, bidh sgrios a ’tachairt nuair a ruigeas luach a’ mhillidh 1, agus tha an lùth a dh ’fheumar gus luach milleadh 1 a ruighinn air a mhìneachadh mar an lùth sgrios (Gf).Tha an lùth briste a 'freagairt ris an roinn de fhìor lùb gluasad cuideam an stuth bho amhaich gu àm briste.
Ann an cùis steels gnàthach, a rèir modh cuideam, bidh bristeadh ductile, briseadh rùsgaidh, no bristeadh modh measgaichte a’ tachairt air sgàth ductility agus briseadh rùsgaidh, mar a chithear ann am Figear 3. Sheall an cuideam briste agus triaxiality cuideam luachan eadar-dhealaichte airson an pàtran briste.
Bidh fàilligeadh plastaig a’ tachairt ann an sgìre a tha co-chosmhail ri triaxiality cuideam nas motha na 1/3 (sòn I), agus faodar an teannachadh briste agus triaxiality cuideam a thoirt air falbh bho dheuchainnean tensile air sampallan le uireasbhaidhean uachdar agus sràcan.Anns an raon a tha a rèir triaxiality cuideam 0 ~ 1/3 (sòn II), bidh measgachadh de bhriseadh ductile agus fàilligeadh rùsgaidh a ’tachairt (ie tro dheuchainn torsion. (III), gheibhear fàilligeadh rùsgaidh air adhbhrachadh le teannachadh, agus teannachadh briste agus triaxiality cuideam le deuchainn troimh-chèile.
Airson uèirichean OT a thathas a ’cleachdadh ann a bhith a’ dèanamh fuarain bhalbhaichean einnsean, feumar aire a thoirt do na briseadh a tha air adhbhrachadh le diofar shuidheachaidhean luchdachadh rè a ’phròiseas saothrachaidh agus suidheachaidhean tagraidh.Mar sin, chaidh deuchainnean tensile agus torsion a dhèanamh gus an slat-tomhais cuideam fàilligeadh a chuir an sàs, chaidh beachdachadh air buaidh triaxiality cuideam air gach modh cuideam, agus chaidh mion-sgrùdadh eileamaid crìochnaichte elastoplastic aig gathan mòra a dhèanamh gus an atharrachadh ann an triaxiality cuideam a thomhas.Cha deach beachdachadh air a ’mhodh teannachaidh air sgàth cuingealachadh giollachd sampall, is e sin, chan eil trast-thomhas an uèir OT ach 2.5 mm.Tha Clàr 1 a’ liostadh nan suidheachaidhean deuchainn airson tensile agus torsion, a bharrachd air triaxiality cuideam agus strain briste, a gheibhear le bhith a’ cleachdadh mion-sgrùdadh eileamaidean crìochnaichte.
Faodar ro-innse a dhèanamh air cuideam briste de steels triaxial àbhaisteach fo chuideam a’ cleachdadh an co-aontar a leanas.
far a bheil C1: \({\overline{{\varepsilon}_{0}}}^{pl}\) gearradh glan (η = 0) agus C2: \({\overline{{\varepsilon}_{0} } }^{pl}\) Uniaxial teannachadh (η = η0 = 1/3).
Gheibhear na loidhnichean gluasaid airson gach modh cuideam le bhith a’ cur an sàs luachan strain briste C1 agus C2 anns a’ cho-aontar.(2);Gheibhear C1 agus C2 bho dheuchainnean tensile agus torsion air sampallan gun uireasbhaidhean uachdar.Tha Figear 4 a’ sealltainn an triaxiality cuideam agus an t-sruth briste a fhuaireadh bho na deuchainnean agus na loidhnichean gluasaid a tha an co-aontar a’ ro-innse.(2) Tha an loidhne gluasad a gheibhear bhon deuchainn agus an dàimh eadar triaxiality cuideam agus strain briste a’ nochdadh gluasad coltach ris.Chaidh an cuideam briste agus triaxiality cuideam airson gach modh cuideam, a gheibhear bho bhith a’ cleachdadh loidhnichean gluasad, a chleachdadh mar shlatan-tomhais airson briseadh ductile.
Thathas a’ cleachdadh lùth brisidh mar sheilbh stuth gus faighinn a-mach an ùine airson briseadh às deidh amhach agus gheibhear e bho dheuchainnean tensile.Tha an lùth briste an urra ri làthaireachd no neo-làthaireachd sgàinidhean air uachdar an stuth, leis gu bheil an ùine airson briseadh an urra ri dùmhlachd cuideam ionadail.Tha figearan 5a-c a’ sealltainn lùth briste sampaill gun uireasbhaidhean uachdar agus sampaill le notaichean R0.4 no R0.8 bho dheuchainnean tensile agus mion-sgrùdadh eileamaidean crìochnaichte.Tha an lùth briste a 'freagairt ris an raon den fhìor lùb gluasad cuideam bho amhaich gu àm briste.
Bhathar a' ro-innse lùth briste uèir OT le uireasbhaidhean mìn air uachdar le bhith a' dèanamh deuchainnean tensile air uèir OT le doimhneachd easbhaidh nas motha na 40 µm, mar a chithear ann am Fig. 5d.Chaidh deich sampallan le uireasbhaidhean a chleachdadh anns na deuchainnean tensile agus chaidh an lùth brisidh cuibheasach a mheas aig 29.12 mJ/mm2.
Tha an uireasbhaidh uachdar àbhaisteach air a mhìneachadh mar cho-mheas doimhneachd an uireasbhaidh gu trast-thomhas an uèir earrach bhalbhaichean, ge bith dè an geoimeatraidh locht uachdar a th’ aig an uèir OT a thathas a ’cleachdadh ann a bhith a’ dèanamh fuarain bhalbhaichean chàraichean.Faodar lochdan uèir OT a sheòrsachadh a rèir treòrachadh, geoimeatraidh, agus fad.Eadhon leis an aon doimhneachd locht, bidh an ìre de chuideam a tha ag obair air locht uachdar ann an fuaran ag atharrachadh a rèir geoimeatraidh agus treòrachadh an uireasbhaidh, agus mar sin faodaidh geoimeatraidh agus stiùireadh an locht buaidh a thoirt air neart sgìths.Mar sin, feumar aire a thoirt do gheoimeatraidh agus stiùireadh lochdan a bheir a’ bhuaidh as motha air beatha reamhar fuarain gus slatan-tomhais teann a chuir an sàs airson a bhith a’ riaghladh lochdan uachdar.Air sgàth structar gràin grinn uèir OT, tha a bheatha sgìths gu math mothachail air sreap.Mar sin, bu chòir an uireasbhaidh a tha a’ nochdadh an dùmhlachd cuideam as àirde a rèir geoimeatraidh agus stiùireadh an uireasbhaidh a bhith air a stèidheachadh mar an locht tùsail a’ cleachdadh mion-sgrùdadh eileamaid chrìochnaichte.Air fige.Tha 6 a’ sealltainn na fuarain bhalbhaichean càr clas 2300 MPa neart ultra-àrd a chaidh a chleachdadh san sgrùdadh seo.
Tha lochdan uachdar uèir OT air an roinn ann an lochdan a-staigh agus lochdan taobh a-muigh a rèir axis an earraich.Mar thoradh air an lùbadh aig àm roiligeadh fuar, bidh cuideam teannachaidh agus cuideam tensile ag obair air taobh a-staigh agus taobh a-muigh an earraich, fa leth.Faodaidh bristeadh a bhith air adhbhrachadh le uireasbhaidhean uachdar a tha a’ nochdadh bhon taobh a-muigh mar thoradh air cuideaman tensile rè rolaigeadh fuar.
Ann an cleachdadh, bidh an earrach fo ùmhlachd teannachadh agus fois bho àm gu àm.Rè teannachadh an earraich, bidh an uèir stàilinn a’ toinneamh, agus mar thoradh air an ìre de chuideam, tha an cuideam rùsgaidh taobh a-staigh an earraich nas àirde na an cuideam rùsgaidh mun cuairt7.Mar sin, ma tha easbhaidhean uachdar taobh a-staigh an earraich, is e an coltas gum bi briseadh an earraich as motha.Mar sin, tha taobh a-muigh an earraich (an t-àite far a bheil dùil ri fàiligeadh aig àm cinneasachadh an earraich) agus an taobh a-staigh (far a bheil an cuideam as motha san tagradh fhèin) air an suidheachadh mar àiteachan nan lochdan uachdar.
Tha geoimeatraidh locht uachdar loidhnichean OT air a roinn ann an cumadh U, cumadh V, cumadh Y, agus cumadh T.Tha seòrsa Y agus seòrsa T sa mhòr-chuid ann an uireasbhaidhean uachdar stuthan amh, agus tha uireasbhaidhean seòrsa U agus seòrsa V a’ nochdadh mar thoradh air làimhseachadh neo-chùramach air innealan anns a ’phròiseas rollaidh fuar.A thaobh geoimeatraidh lochdan uachdar ann an stuthan amh, tha uireasbhaidhean cumadh U ag èirigh bho dhì-dhealbhadh plastaig neo-èideadh aig àm gluasad teth air an deformachadh ann an cumadh V, cumadh Y agus cumadh T fo shìneadh ioma-bhealaich8, 10.
A bharrachd air an sin, bidh easbhaidhean cumadh V, cumadh Y agus cumadh T le claonadh cas den notch air an uachdar fo smachd cuideam àrd rè obrachadh an earraich.Bidh fuarain bhalbhaichean a’ lùbadh aig àm roiligeadh fuar agus toinneamh rè obrachadh.Chaidh coimeas a dhèanamh eadar dùmhlachd cuideam de lochdan cumadh V agus cumadh Y le dùmhlachd cuideam nas àirde a’ cleachdadh mion-sgrùdadh eileamaidean crìochnaichte, ABAQUS - bathar-bog mion-sgrùdadh eileamaid crìochnaichte malairteach.Tha an dàimh cuideam-srian air a shealltainn ann am Figear 1 agus Co-aontar 1. (1) Bidh an atharrais seo a’ cleachdadh eileamaid ceithir-nòd ceithir-cheàrnach dà-thaobhach (2D), agus is e 0.01 mm an fhad taobh as ìsle.Airson a ’mhodail anailis, chaidh lochdan cumadh V agus cumadh Y le doimhneachd 0.5 mm agus leathad locht 2 ° a chuir an sàs ann am modal 2D de uèir le trast-thomhas de 2.5 mm agus fad 7.5 mm.
Air fige.Tha 7a a’ sealltainn an dùmhlachd cuideam cromadh aig bàrr gach uireasbhaidh nuair a thèid mionaid cromadh de 1500 Nmm a chuir air gach ceann de gach uèir.Tha toraidhean an sgrùdaidh a’ sealltainn gu bheil an cuideam as àirde de 1038.7 agus 1025.8 MPa a’ nochdadh aig mullaich lochdan cumadh V agus cumadh Y, fa leth.Air fige.Tha 7b a’ sealltainn an dùmhlachd cuideam aig mullach gach uireasbhaidh air adhbhrachadh le torsion.Nuair a tha an taobh chlì air a chuingealachadh agus gu bheil torque de 1500 N∙mm air a chuir an sàs air an taobh cheart, tha an aon cuideam as àirde de 1099 MPa a ’tachairt aig molaidhean nan lochdan cumadh V agus cumadh Y.Tha na co-dhùnaidhean sin a’ sealltainn gu bheil uireasbhaidhean seòrsa V a’ nochdadh cuideam cromadh nas àirde na uireasbhaidhean seòrsa Y nuair a tha an aon dhoimhneachd agus leathad den uireasbhaidh aca, ach gu bheil iad a’ faighinn an aon cuideam torsional.Mar sin, faodar lochdan uachdar cumadh V agus cumadh Y leis an aon dhoimhneachd agus leathad an uireasbhaidh a dhèanamh àbhaisteach do fheadhainn cumadh V le cuideam nas àirde air adhbhrachadh le cuideam cuideam.Tha an co-mheas meud locht seòrsa V air a mhìneachadh mar α = w / h a’ cleachdadh doimhneachd (h) agus leud (w) lochdan seòrsa V agus seòrsa T;mar sin, locht seòrsa T (α ≈ 0) an àite sin, faodar an geoimeatraidh a mhìneachadh le structar geoimeatrach locht seòrsa V.Mar sin, faodaidh lochdan seòrsa Y agus seòrsa T a bhith àbhaisteach le lochdan seòrsa V.A’ cleachdadh doimhneachd (h) agus fad (l), tha an co-mheas faid air a mhìneachadh mar β = l/h.
Mar a chithear ann am Figear 811, tha stiùireadh lochdan uachdar uèirichean OT air an roinn ann an treòrachadh fad-ùine, transverse agus oblique, mar a chithear ann am Figear 811. Mion-sgrùdadh air buaidh stiùireadh easbhaidhean uachdar air neart an earraich leis an eileamaid chrìochnaichte dòigh-obrach.
Air fige.Tha 9a a’ sealltainn modal mion-sgrùdadh cuideam earraich bhalbhaichean einnsean.Mar staid anailis, chaidh an t-earrach a dhlùthadh bho àirde an-asgaidh de 50.5 mm gu àirde cruaidh 21.8 mm, chaidh cuideam as àirde de 1086 MPa a chruthachadh taobh a-staigh an earraich, mar a chithear ann am Fig. 9b.Leis gu bheil fàilligeadh fìor fhuarain bhalbhaichean einnsein sa mhòr-chuid a’ tachairt taobh a-staigh an earraich, thathas an dùil gun toir làthaireachd lochdan uachdar a-staigh buaidh mhòr air beatha sgìths an earraich.Mar sin, tha easbhaidhean uachdar anns an t-slighe fhada, transverse agus oblique air an cur an sàs ann an taobh a-staigh fuarain bhalbhaichean einnsein a’ cleachdadh dòighean fo-mhodail.Tha Clàr 2 a’ sealltainn meud lochdan uachdar agus an cuideam as motha anns gach taobh den locht aig teannachadh earraich as àirde.Chaidh na cuideaman as àirde fhaicinn anns an t-slighe transverse, agus chaidh an co-mheas de chuideam anns an t-slighe fhada agus oblique ris an t-slighe tarsainn a mheas mar 0.934–0.996.Faodar an co-mheas cuideam a dhearbhadh le bhith dìreach a’ roinn an luach seo leis an cuideam transverse as àirde.Bidh an cuideam as motha as t-earrach a’ tachairt aig mullach gach uireasbhaidh uachdar, mar a chithear ann am Fig. 9s.Is e na luachan cuideam a chithear anns an t-slighe fhada, transverse, agus oblique 2045, 2085, agus 2049 MPa, fa leth.Tha co-dhùnaidhean nan sgrùdaidhean sin a’ sealltainn gu bheil a’ bhuaidh as dìriche aig easbhaidhean uachdar transverse air beatha sgìths fuarain bhalbhaichean einnsein.
Chaidh uireasbhaidh cumadh V, a thathas a’ gabhail ris a bheir buaidh dhìreach air beatha sgìth an earraich bhalbhaichean einnsean, a thaghadh mar a’ chiad locht air an uèir OT, agus chaidh an stiùireadh transverse a thaghadh mar stiùir an uireasbhaidh.Tha an uireasbhaidh seo a’ tachairt chan ann a-mhàin air an taobh a-muigh, far an do bhris an t-earrach bhalbhaichean einnsean rè saothrachadh, ach cuideachd a-staigh, far a bheil an cuideam as motha a’ tachairt mar thoradh air cuideam cuideam rè obrachadh.Tha an doimhneachd locht as àirde air a shuidheachadh gu 40 µm, a dh’ fhaodar a lorg le bhith a ’lorg lochdan gnàthach eddy, agus tha an doimhneachd as ìsle air a shuidheachadh gu doimhneachd a tha co-chosmhail ri 0.1% de thrast-thomhas uèir 2.5 mm.Mar sin, tha doimhneachd an locht bho 2.5 gu 40 µm.Chaidh doimhneachd, fad, agus leud lochdan le co-mheas faid de 0.1 ~ 1 agus co-mheas faid de 5 ~ 15 a chleachdadh mar chaochladairean, agus chaidh a’ bhuaidh aca air neart reamhar an earraich a mheasadh.Tha Clàr 3 a’ liostadh nan suidheachaidhean anailis a chaidh a dhearbhadh a’ cleachdadh modh-obrach uachdar freagairt.
Tha fuarain bhalbhaichean einnsean fèin-ghluasadach air an dèanamh le gaoth fhuar, teannachadh, spreadhadh peilear agus suidheachadh teas uèir OT.Feumar aire a thoirt do atharrachaidhean ann an uireasbhaidhean uachdar rè saothrachadh an earraich gus measadh a dhèanamh air buaidh easbhaidhean uachdar tùsail ann an uèirichean OT air beatha sgìths fuarain bhalbhaichean einnsein.Mar sin, anns an earrainn seo, thathas a’ cleachdadh mion-sgrùdadh eileamaid chrìochnaichte gus ro-innse easbhaidhean uachdar uèir OT a ro-innse rè saothrachadh gach earrach.
Air fige.Tha 10 a’ sealltainn a’ phròiseas lùbach fuar.Tron phròiseas seo, tha an uèir OT air a bhiathadh a-steach don stiùireadh uèir leis an rolair beathachaidh.Bidh an stiùireadh uèir a 'biathadh agus a' toirt taic don uèir gus casg a chur air lùbadh tron ​​​​phròiseas cruthachaidh.Tha an uèir a tha a’ dol tron ​​​​stiùireadh uèir air a lùbadh leis a’ chiad agus an dàrna slat gus fuaran coil a chruthachadh leis an trast-thomhas a-staigh a tha thu ag iarraidh.Tha raon an earraich air a thoirt a-mach le bhith a’ gluasad an inneal ceum às deidh aon tionndadh.
Air fige.Tha 11a a’ sealltainn modal eileamaid chrìochnaichte a thathar a’ cleachdadh gus measadh a dhèanamh air an atharrachadh ann an geoimeatraidh lochdan uachdar rè roiligeadh fuar.Tha cruthachadh na h-uèir air a chrìochnachadh sa mhòr-chuid leis a’ phrìne lùbach.Leis gu bheil an còmhdach ogsaid air uachdar na h-uèir ag obair mar leann, tha buaidh brisidh an rolair biadhaidh glè bheag.Mar sin, anns a 'mhodail àireamhachaidh, tha an rolair biadhaidh agus an stiùireadh uèir air an sìmplidh mar bushing.Chaidh an co-èifeachd brisidh eadar an uèir OT agus an inneal cruthachaidh a shuidheachadh gu 0.05.Tha am plèana bodhaig teann 2D agus na suidheachaidhean socrachaidh air an cur an sàs air ceann clì na loidhne gus am faodar a bhiathadh anns an stiùireadh X aig an aon astar ris an rolair biadhaidh (0.6 m / s).Air fige.Tha 11b a’ sealltainn an dòigh fo-atharrais a thathas a’ cleachdadh gus lochdan beaga a chuir air uèirichean.Gus aire a thoirt do mheud lochdan uachdar, tha an submodel air a chuir an sàs dà uair airson lochdan uachdar le doimhneachd de 20 µm no barrachd agus trì tursan airson lochdan uachdar le doimhneachd nas lugha na 20 µm.Tha lochdan uachdar air an cur an sàs ann an raointean a tha air an cruthachadh le ceumannan co-ionann.Ann am modail iomlan an earraich, tha fad a 'phìos uèir dìreach 100 mm.Airson a’ chiad fho-mhodail, cuir fo-mhodail 1 an sàs le fad 3mm gu suidheachadh fad-ùine de 75mm bhon mhodail chruinneil.Chleachd an atharrais seo eileamaid trì-thaobhach (3D) sia-taobhach ochd-nòd.Anns a 'mhodail chruinneil agus fo-mhodail 1, is e 0.5 agus 0.2 mm an fhad taobh as ìsle de gach eileamaid, fa leth.Às deidh mion-sgrùdadh air fo-mhodail 1, tha easbhaidhean uachdar air an cur an sàs ann am fo-mhodail 2, agus tha fad agus leud fo-mhodail 2 3 tursan fad an locht uachdar gus cuir às do bhuaidh nan cumhachan crìche fo-mhodail, ann an A bharrachd air an sin, thathas a’ cleachdadh 50% den fhad agus den leud mar dhoimhneachd an fho-mhodail.Ann am fo-mhodail 2, is e 0.005 mm an fhad taobh as ìsle de gach eileamaid.Chaidh cuid de lochdan uachdar a chuir an sàs anns an sgrùdadh eileamaid chrìochnaichte mar a chithear ann an Clàr 3.
Air fige.Tha 12 a’ sealltainn cuairteachadh cuideam ann an sgàinidhean uachdar às deidh obair fhuar coil.Tha am modail coitcheann agus an submodel 1 a 'sealltainn cha mhòr na h-aon cuideaman de 1076 agus 1079 MPa san aon àite, a tha a' dearbhadh ceartachd an dòigh submodeling.Bidh dùmhlachd cuideam ionadail a’ nochdadh aig oirean crìche an fho-mhodail.A rèir coltais, tha seo mar thoradh air suidheachadh crìche an fho-mhodail.Mar thoradh air cuideam cuideam, tha fo-mhodal 2 le uireasbhaidhean uachdar gnìomhaichte a’ nochdadh cuideam de 2449 MPa aig bàrr an uireasbhaidh rè roiligeadh fuar.Mar a chithear ann an Clàr 3, chaidh na h-uireasbhaidhean uachdar a chaidh an comharrachadh leis an dòigh uachdar freagairt a chuir an sàs ann an taobh a-staigh an earraich.Sheall toraidhean mion-sgrùdadh eileamaid chrìochnaichte nach do dh’ fhàilnich gin de na 13 cùisean de lochdan uachdar.
Rè a 'phròiseas lùbach anns a h-uile pròiseas teignigeach, mheudaich doimhneachd lochdan uachdar taobh a-staigh an earraich le 0.1–2.62 µm (Fig. 13a), agus chaidh an leud sìos 1.8–35.79 µm (Fig. 13b), agus mheudaich an fhaid le 0.72 –34.47 µm (Fig. 13c).Leis gu bheil an locht transverse cumadh V dùinte ann an leud le bhith a’ lùbadh tron ​​​​phròiseas rollaidh fuar, tha e air a dheformachadh gu locht cumadh V le leathad nas cas na an locht tùsail.
Deformation ann an doimhneachd, leud agus fad easbhaidhean uachdar uèir OT sa phròiseas cinneasachaidh.
Cuir a-steach uireasbhaidhean uachdar air taobh a-muigh an earraich agus ro-innse dè cho coltach ‘s a tha e gum bi briseadh ann nuair a bhios e fuar a’ cleachdadh Mion-sgrùdadh Eileamaid Crìochnaichte.Fo na cumhaichean a tha air an liostadh ann an Clàr.3, chan eil coltas ann gun tèid lochdan a sgrios san uachdar a-muigh.Ann am faclan eile, cha do thachair sgrios sam bith aig doimhneachd lochdan uachdar bho 2.5 gu 40 µm.
Gus ro-innse a dhèanamh air uireasbhaidhean uachdar èiginneach, chaidh briseadh taobh a-muigh rè rolaigeadh fuar a sgrùdadh le bhith ag àrdachadh doimhneachd easbhaidh bho 40 µm gu 5 µm.Air fige.Tha 14 a’ sealltainn briseadh sìos air lochdan uachdar.Bidh briseadh a’ tachairt fo chumhachan doimhneachd (55 µm), leud (2 µm), agus fad (733 µm).B’ e doimhneachd èiginneach locht uachdar taobh a-muigh an earraich 55 μm.
Bidh am pròiseas peening peilear a’ cuir stad air fàs sgàineadh agus a’ meudachadh beatha sgìths le bhith a’ cruthachadh cuideam teannachaidh air fhàgail aig doimhneachd sònraichte bho uachdar an earraich;ge-tà, bidh e ag adhbhrachadh cuideam cuideam le bhith a’ meudachadh garbh uachdar an earraich, agus mar sin a’ lughdachadh strì reamhar an earraich.Mar sin, thathas a’ cleachdadh teicneòlas peening peilear àrd-sgoile gus fuarain àrd-neart a thoirt gu buil gus dìoladh a dhèanamh airson an lughdachadh ann am beatha reamhar air adhbhrachadh leis an àrdachadh ann an garbh uachdar air adhbhrachadh le peilear peening.Faodaidh peening peilear dà-ìre leasachadh a thoirt air garbh uachdar, cuideam fuigheall teannachaidh as àirde, agus cuideam fuigheall teannachaidh uachdar leis gu bheil an dàrna peening peilear air a dhèanamh às deidh a’ chiad peilear12,13,14.
Air fige.Tha 15 a’ sealltainn modail anailis den phròiseas spreadhaidh peilear.Chaidh modal elastagach-plastaig a chruthachadh anns an deach 25 peilearan a leigeil a-steach don raon ionadail targaid den loidhne OT airson spreadhadh peilear.Anns a’ mhodal mion-sgrùdadh spreadhadh peilear, chaidh uireasbhaidhean uachdar den uèir OT a chaidh a dheformachadh aig àm lùbach fuar a chleachdadh mar lochdan tùsail.Thoir air falbh cuideaman a tha air fhàgail ag èirigh bhon phròiseas fuar le bhith a’ teannachadh ron phròiseas spreadhaidh.Chaidh na feartan a leanas den raon peilear a chleachdadh: dùmhlachd (ρ): 7800 kg / m3, modulus elastagach (E) - 210 GPa, co-mheas Poisson (υ): 0.3.Tha an co-èifeachd brisidh eadar am ball agus an stuth air a shuidheachadh gu 0.1.Chaidh peilearan le trast-thomhas de 0.6 agus 0.3 mm a chuir a-mach aig an aon astar de 30 m / s rè a ’chiad agus an dàrna pas togail.Às deidh a’ phròiseas spreadhaidh peilear (am measg phròiseasan saothrachaidh eile a chithear ann am Figear 13), bha doimhneachd, leud, agus fad nan lochdan uachdar taobh a-staigh an earraich eadar -6.79 gu 0.28 µm, -4.24 gu 1.22 µm, agus -2 .59 gu 1.69 µm, fa leth µm.Mar thoradh air deformation plastaig an projectile a chaidh a chuir a-mach ceart-cheàrnach ri uachdar an stuth, tha doimhneachd an uireasbhaidh a ’dol sìos, gu sònraichte, tha leud an uireasbhaidh air a lughdachadh gu mòr.A rèir coltais, chaidh an uireasbhaidh a dhùnadh mar thoradh air deformachadh plastaig air adhbhrachadh le peening peilear.
Rè a 'phròiseas teas a' crìonadh, faodaidh buaidhean crìonadh fuachd agus annealing teòthachd ìosal a bhith ag obair air earrach bhalbhaichean an einnsein aig an aon àm.Bidh suidheachadh fuar a 'meudachadh ìre teannachaidh an earraich le bhith ga dhlùthadh chun na h-ìre as àirde a ghabhas a dhèanamh aig teòthachd an t-seòmair.Anns a 'chùis seo, ma tha an t-earrach bhalbhaichean einnsein air a luchdachadh os cionn neart toraidh an stuth, bidh earrach bhalbhaichean an einnsein a' deformachadh gu plastaic, a 'meudachadh neart toraidh.Às deidh deformachadh plastaig, bidh an t-earrach bhalbhaichean a ’lùbadh, ach tha an neart toraidh nas motha a’ toirt seachad elasticity an earraich bhalbhaichean ann an obrachadh fìor.Bidh annealing aig teòthachd ìosal a’ leasachadh strì an aghaidh teas agus deformachadh fuarain bhalbhaichean a tha ag obair aig teòthachd àrd2.
Chaidh uireasbhaidhean uachdar a chaidh an deformachadh aig àm spreadhadh peilear ann am mion-sgrùdadh FE agus an raon cuideam fuigheall air a thomhas le uidheamachd X-ray diffraction (XRD) a chuir an sàs ann am fo-mhodail 2 (Fig. 8) gus an atharrachadh ann an lochdan aig àm crìonadh teas a thoirt a-steach.Chaidh an t-earrach a dhealbhadh gus obrachadh anns an raon elastagach agus chaidh a dhlùthadh bhon àirde an-asgaidh de 50.5 mm chun àirde làidir aige de 21.8 mm agus an uairsin leig leis tilleadh chun àirde tùsail aige de 50.5 mm mar staid sgrùdaidh.Ann an crìonadh teas, bidh geoimeatraidh an uireasbhaidh ag atharrachadh gu mòr.A rèir coltais, tha an cuideam teannachaidh iarmharach de 800 MPa agus gu h-àrd, air a chruthachadh le spreadhadh peilear, a’ cuir stad air deformachadh lochdan uachdar.Às deidh crìonadh teas (Fig. 13), bha doimhneachd, leud, agus fad nan lochdan uachdar eadar-dhealaichte bho -0.13 gu 0.08 µm, bho -0.75 gu 0 µm, agus bho 0.01 gu 2.4 µm, fa leth.
Air fige.Tha 16 a’ dèanamh coimeas eadar deformations de lochdan cumadh U agus cumadh V den aon dhoimhneachd (40 µm), leud (22 µm) agus fad (600 µm).Tha an t-atharrachadh ann an leud lochdan cumadh U agus cumadh V nas motha na an atharrachadh ann am faid, a tha air adhbhrachadh le bhith a’ dùnadh ann an stiùireadh an leud rè a’ phròiseas fuar-roiligeadh agus spreadhadh peilear.An coimeas ri uireasbhaidhean cumadh U, chaidh lochdan cumadh V a chruthachadh aig doimhneachd gu ìre nas motha agus le leòidean nas casa, a’ moladh gum faodar dòigh glèidhteachais a chleachdadh nuair a thathar a’ cleachdadh lochdan cumadh V.
Tha an earrann seo a’ beachdachadh air deformachadh a’ chiad uireasbhaidh anns an loidhne OT airson gach pròiseas saothrachaidh earraich bhalbhaichean.Tha a’ chiad uireasbhaidh uèir OT air a chuir an sàs air taobh a-staigh an earraich bhalbhaichean far a bheil dùil ri fàiligeadh mar thoradh air cuideam àrd rè obrachadh an earraich.Mheudaich easbhaidhean uachdar cumadh V transverse nan uèirichean OT beagan ann an doimhneachd agus fad agus lùghdaich iad gu mòr ann an leud mar thoradh air lùbadh aig àm lùbach fuar.Bidh dùnadh ann an stiùireadh an leud a’ tachairt nuair a bhios peilear a’ coimhead le glè bheag de dh’ easbhaidh follaiseach no gun uireasbhaidh sam bith rè an t-suidheachaidh teas mu dheireadh.Anns a’ phròiseas de roiligeadh fuar agus peening peilear, tha deformation mòr ann an stiùireadh leud mar thoradh air deformachadh plastaig.Tha an uireasbhaidh cumadh V taobh a-staigh an earraich bhalbhaichean air a thionndadh gu bhith na locht cumadh T mar thoradh air dùnadh leud tron ​​​​phròiseas fuar.